Auteursarchief: Arie Nouwen

Aarde veilig voor gamma-explosies?

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

Geplaatst in gammaflitsers | Geef een reactie

Christiaan Huygens

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

Christiaan Huygens
Vandaag, Goede vrijdag 14 april, is de geboortedag van Christiaan Huygens, de bekende 17e eeuwse wetenschapper. Op 14 april 1629 werd Christiaan, zoon van de dichter en componist Constantijn Huygens, in Den Haag geboren. Tijdens zijn leven heeft hij vele baanbrekende ontdekkingen gedaan, zoals de ringen van Saturnus, de maan Titan van Saturnus, de penduleklok en de golftheorie van licht.
Christiaan Huygens is in de eeuwen na zijn dood vele malen herdacht en werd zijn naam gebruikt om tientallen scholen en instituten mee te tooien. Ook zijn er enkele astronomisch interessante dingen naar Huygens vernoemd:

  • Er is een astero

Constant wat met die Kosmologische Constante!

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

Gisteren stond er in NRC Handelsblad in de wetenschapsbijlage een interessant artikel van Dirk van Delft over de kosmologische constante (KC). Al sinds Einstein deze term in 1917 in zijn veldvergelijkingen invoerde om een stabiel heelal te verkrijgen is er veel discussie over. Einstein wilde een stabiel heelal, zoals de meeste wetenschappers in die tijd over het heelal dachten. Maar een heelal gevuld met materie zou door de zwaartekracht ineenstorten, exit stabiel heelal. Daarom voerde Einstein de KC in, die op te vatten is als kromming van de lege ruimte. Door die kromming zou tegengas worden gegeven aan de gravitationele werking van de materie en zou er een stabiel heelal zijn. In de jaren twintig werd Einstein’s stabiele heelal echter onderuit gehaald, eerst door theoretici als De Sitter en Friedmann en daarna door de waarnemingen van Edwin Hubble. Het heelal bleek uit te dijen, dus nogmaals exit stabiel heelal. Einstein sprak toen van de grootste blunder uit zijn leven als hij het over de KC had.
In de jaren negentig werd de KC weer nieuw leven ingeblazen, toen uit waarnemingen aan ver weg staande supernovae bleek dat er een versnelling in de uitdijing van het heelal zit. Dit wijst op een licht positieve KC. Maar dan zijn we ook direct bij het zogenaamde KC-probleem aanbeland: deze observationele waarde van de KC is het resultaat van een balans van twee dingen, te weten de kromming van de lege ruimte (links in de veldvergelijking van Einstein) en de vacu

Paar supermassieve zwarte gaten ontdekt

Geplaatst op door Arie Nouwen
3

Met behulp van de röntgensatelliet Chandra heeft een internationaal team van astronomen onder leiding van Daniel S.Hudson van de Universiteit van Bonn een paar ontdekt van supermassieve zwarte gaten. In het centrum van Abell 400, een cluster van sterrenstelsels in het sterrenbeeld Walvis, ontdekte het team in het actieve radiostelsel 3C 75 een dubbele kern van supermassieve zwarte gaten. 3C 75 was al bekend als dubbele radiobron, maar de röntgenwaarnemingen van Chandra bevestigen het vermoeden dat de zwarte gaten gravitationeel gebonden zijn aan elkaar. Schijnbaar staan de zwarte gaten 15″ van elkaar verwijderd. Uit de waarnemingen blijkt dat de zwarte gaten met een snelheid van 1.200 km per seconde door de ruimte vliegen. Het interstellaire gas rondom de zwarte gaten wordt daarbij verhit tot temperaturen van wel 38 miljoen graden en daardoor wordt röntgenstraling uitgezonden. Berekeningen doen vermoeden dat de twee zwarte gaten over miljoenen jaren zullen ‘versmelten’. Bij die gebeurtenis zal een reusachtige hoeveelheid gravitationele straling worden uitgezonden, die op aarde detecteerbaar is. Tenminste, als we een paar miljoen jaar geduld hebben dus. Er worden momenteel detectoren gebouwd, zoals LISA, die tot doel hebben om gravitationele straling te ontdekken. Tot nu toe nog zonder resultaat. Op 6 april verscheen in het vaktijdschrift Astronomy & Astrophysics een artikel over de ontdekking van het paar zwarte gaten. De redactie van A&A was zo vriendelijk om voor de liefhebbers ook het gehele artikel kostenloos op het net te zetten en wel hierzo. En dat waarderen wij uiteraard!

Connectie oriëntatie sterrenstelsels en structuur heelal ontdekt

Geplaatst op door Arie Nouwen
1

Al lang is bekend dat de sterrenstelsels in het heelal in grote lange slierten (filamenten) gravitationeel met elkaar verbonden zijn. Deze ‘muren’ van stelsels zitten aan de buitenkant van grote stukken lege ruimte, de zeepbelachtige gaten. Astronomen van de Universiteit van Nottingham (GB) en het “Instituto de Astrofisica de Canarias” (Spanje) hebben nu ontdekt dat er een verband is tussen deze ‘grote schaal distributie’ structuur van het heelal, en de wijze waarop sterrenstelsels georiënteerd zijn. Met de oriëntatie wordt bedoeld de stand van hun rotatie-as ten opzicht van die grootschalige structuur. De astronomen hebben twee grote onderzoeken van sterrenstelsels geanalyseerd, te weten de Sloan Digital Sky Survey (SDSS) en de ‘Two Degree Field Survey’ (2dFGRS), en kwamen tot de conclusie dat de rotatie-as van de meeste sterrenstelsels evenwijdig is aan het oppervlak van de bellen. De assen wijzen dus niet naar bijvoorbeeld het midden van de bellen (zie figuur hierboven). De oorsprong van de grote schaal-distributie van het heelal ligt volgens de astronomen in de eerste momenten na de Big Band en hangt waarschijnlijk samen met de verdeling van de donkere materie/energie, die 96% van de inhoud van het heelal vormt. Volgens de drie astronomen van het statistische onderzoek, Ignacio Trujillo, Conrado Carretero en Santiago G. Patiri, duidt dit op een verband tussen de verdeling van donkere materie/energie en de wijze waarop sterrenstelsels ontstaan zijn. Op 1 april (nee, geen grap…. geloof ik) is het artikel verschenen in de Astrophysical Journal Letters. Zoals vaak het geval hebben de astronomen een dergelijk onderzoek gevisualiseerd in de vorm van een animatie en die is hier te bekijken. Veel kijkplezier er mee.

Veel Ufo’s gezien in Zuid-Holland in 2005

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

In het AD stond vandaag een aardig artikel over een ‘Ufo-invasie in Zuid-Holland’. Waren er in 2004 in deze provincie 7 meldingen van een ongeïdentificeerd vliegend object, een jaar later waren dat er 18. Zo blijkt uit cijfers van de Ufo-werkgroep Nederland (UWN). Heel Nederland gaf overigens ook een stijging te zien van het aantal Ufo-meldingen. In 2004 waren er 78, tegen 119 in 2005. Top-provincie in 2005 was Noord-Holland met 19 meldingen. Het Ufo-topjaar was 2003, toen in totaal 168 Ufo’s werden gemeld. De definitie die UWN voor Ufo’s gebruikt is: “een voorwerp, verschijnsel of licht aan de hemel dat vanwege het uiterlijk, de bewegingen en de eigenschappen niet meteen kan worden geïdentificeerd.” In de praktijk blijken de meldingen meestal lichtverschijnselen te zijn, veroorzaakt door bijvoorbeeld lasershows van plaatselijke disco’s of industriële activiteiten. N- en Z-Holland hebben er daar natuurlijk veel van, dus is het logisch dat daar veel Ufo-meldingen vandaan komen. Een klein gedeelte van de meldingen kan echter niet verklaard worden. Wat hebben Ufo’s te maken met sterrenkunde zullen de lezers van de Astroblogs zich afvragen? Nou heel eenvoudig, er zijn ook sterrenkundige verklaringen voor de Ufo-meldingen. Heel vaak zijn het haloverschijnselen rondom de Zon, heldere planeten als Venus of Jupiter of flares van de Iridiumsatellieten die voor de nodige meldingen zorgen. Meestal is het dus een storm in een glas water. Een ‘close encounter’ van de derde graad heeft geloof ik nog nooit iemand meegemaakt in Nederland. Jammer 🙂

WMAP vindt meer bewijzen voor inflatiemodel Big Bang

Geplaatst op door Arie Nouwen
3

Polarisatie van de CMB (witte balken). Credit: WMAP/NASA

Met behulp van de Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) zijn astronomen er in geslaagd om sterke aanwijzingen te vinden dat het inflatiemodel van de Big bang juist is. WMAP is een satelliet die op 30 juni 2001 door NASA is gelanceerd en die tot doel heeft de kosmische achtergrondstraling te bestuderen. Het inflatiemodel van de Big bang is in 1980 door Alan Guth bedacht en zegt dat in de allereerste triljoenste van een triljoenste van een seconde in het bestaan van het heelal er een versnelde expansie plaatsvond, de inflatie. In die periode groeide het heelal van de grootte van een zandkorrel tot de huidige grootte van het zichtbare heelal, een vergroting van het volume van 10 tot de macht 60!! Met het inflatiemodel werd een aantal raadsels verklaard, zoals het ontbreken in het heelal van monopolen, hypothetische deeltjes met alleen een magnetische noord- of een zuidpool, en waarom er zoveel gelijkenis was tussen delen van het heelal die fysisch nooit met elkaar in kontakt waren geweest. Al die argumenten waren echter verklaringen achteraf. Er waren raadsels en daar gaf de inflatietheorie een verklaring voor. Maar tot nu toe waren er geen voorspellingen van de inflatietheorie geverifieerd. Tot deze week!! Met de WMAP deed men zeer nauwkeurige waarnemingen aan de kosmische achtergrondstraling (cosmic microwave background, CMB), het overblijfsel van de Big Bang, die het gehele heelal doordrenkt. WMAP keek daarbij naar twee dingen: naar de verschillen in temperatuur van de CMB en naar de polarisatie ervan.
De temperatuursverschillen in de CMB zijn miniem: in de orde van grootte van 0,00001 graad Celcius. De fluctuaties in temperatuur wijzen op verschillen in dichtheden die afzonderlijke gebieden in het vroege heelal hadden. Met de waarnemingen van de laatste drie jaar van WMAP, die deze week zijn gepubliceerd, hebben de onderzoekers het volgende vastgesteld:

  • de leeftijd van het heelal is 13,7 miljard jaar (onnauwkeurigheid 2%)
  • de samenstelling van het heelal is: 74% donkere energie, 22% donkere materie en 4% gewone materie (atomen)

Met de WMAP werden ook waarnemingen verricht aan de polarisatie van de CMB. De fotonen die de CMB vormen zijn gepolariseerd, d.w.z. dat net als gepolariseerd zonlicht, hun golflengte voorkeuren heeft voor een bepaalde richting. Die polarisatie van de CMB is een gevolg van de dichtheden van de materie in het vroege heelal, waardoor de fotonen in een bepaalde richting verstrooid werden. Door de polarisatie te meten komt men dus meer te weten over de dynamica in het vroege heelal. Ook hier werden door WMAP weer opzienbarende ontdekkingen gedaan: zie het figuur bovenaan. Daarin zijn de witte balken de polarisatierichtingen van de CMB. Door de polarisatiemetingen kwamen de onderzoekers van WMAP tot de volgende vaststellingen:

  • De eerste sterren gingen 400 miljoen jaar na de Big Bang de polarisatie van de CMB vervuilen. Dit is een indicatie voor het moment waarop de eerste sterren in het heelal zo’n beetje voor het eerst gingen verschijnen.
  • De zogenaamde scalar spectral index blijkt een waarde te hebben van 0.95 (onnauwkeurigheid alweer 2%). Deze index vergelijkt de temperatuurfluctuaties in de CMB gezien over grote schalen en kleine schalen. Het inflatiemodel voorspelde een index van iets onder de 1, dus exact hetgeen is waargenomen.
  • De donkere energie heeft een vergelijking van staat (‘equation of state’) van -1, d.w.z. dat donkere energie een eigenschap is van de ruimtetijd zelf. Donkere energie bevindt zich dus niet net als deeltjes in de ruimtetijd, maar is er een onlosmakelijk onderdeel van. Eén kubieke centimeter heelal bevatte 13,7 miljard jaar geleden net zoveel donkere energie als nu.

In het figuur hieronder een stukje geschiedenis van het heelal van de Big Bang tot nu. Tot zover het overzicht van alweer een hele reeks opwindende ontdekkingen. Kan het nou nog gekker worden met al die ontdekkingen? Tuurlijk kan dat. Begin volgend jaar gaat de Europese satelliet Planck de ruimte in. Die kan nog veel nauwkeuriger metingen doen aan de CMB. Ik ben benieuwd waar die allemaal mee voor de dag kan komen. WMAP heeft bijvoorbeeld alleen de zogenaamde E-mode polarisatie gezien, de polarisatie die veroorzaakt is tijdens de reïonisatie door die eerste serie sterren. Maar de zogenaamde B-mode polarisatie, de polarisatie die direct door de inflatie wordt veroorzaakt, is niet door WMAP gezien. Als de Planck-satelliet die B-mode polarisatie zou kunnen zien zou dat een mega-ontdekking van de eerste orde zijn! We wachten af….Bron van dit alles: de NASA.